Современные представления о механизмах сна

Главная / Научные и учебные работы / Курсовая работа

метки: Человек, Депривация, Исследование, Психофизиология, Спать, Результат, Состояние, Наиболее

Физиологическое значение сна

На первый взгляд, не так еще давно все казалось очень простым: организм не может постоянно находиться в состоянии активной деятельности, все его органы и системы устают и поэтому нуждаются в периодическом отдыхе или хотя бы снижении уровня этой деятельности. Именно таким отдыхом и является сон: отдыхает мозг, отдыхают мышцы, мене интенсивно работает сердце, желудок и другие органы, происходит резкое ослабление всех видов чувствительности — зрения, слуха, вкуса, обоняния, кожной чувствительности. И само наступление сна также представлялось легко объяснимым: за время активной деятельности в организме накапливаются различные побочные продукты (яды), которые, циркулируя в крови, воздействуют на мозг таким образом, что наступает его торможение, отключение. Были получены довольно убедительные экспериментальные доказательства такого предположения: еще в начале нашего столетия французские ученые Лежандр и Пьерон установили, что сыворотка крови или спинномозговая жидкость собак, лишенных сна в течение 11 суток, при введении здоровым, бодрствующим собакам вызвала у последних сон. Поэтому и различия в состоянии мозга во время сна и бодрствования представлялись очень простыми: сон — это период свертывания деятельности мозга, его отдыха, покоя…

Согласно современным научным данным, сон представляет собой разлитое торможение коры больших полушарий, возникающее по мере расходования нервными клетками своего биоэнергетического потенциала в течение периода бодрствования и снижения их возбудимости. Распространение торможения на более глубокие отделы мозга — средний мозг, подкорковые образования — обуславливает углубление сна. При этом в состоянии торможения, частичного функционального покоя нервные клетки не только полностью восстанавливают свой биоэнергетический уровень, но и обмениваются информацией, необходимой для предстоящей деятельности. К моменту пробуждения, если сон был достаточно полноценным, они снова готовы к активной работе.

О том, что работа мозга во сне не прекращается, можно судить по сохраняющейся в состоянии сна его биоэлектрической активности. Биотоки мозга отражают биохимические процессы, происходящие в клетках, и свидетельствуют об активной деятельности мозга. Регистрируются они при одновременном отведении из многих точек головы, и после усиления записываются в виде электроэнцефалограммы (ЭЭГ), которая в зависимости от различных физиологических состояний имеет своеобразный и характерный рисунок. У ученых — исследователей сна выработался такой же профессиональный подход к электроэнцефалограммам, как у графологов к почерку. Электроэнцефалограммы нормального сна одного и того же человека похожи друг на друга, как и написанные им письма. Специалист может, просматривая определенное количество энцефалограмм, найти те, которые принадлежат одному и тому же человеку. Энцефолаграммы однояйцовых близнецов похожи друг на друга, как и они сами, в то время как записи сна двуяйцовых близнецов отличаются друг от друга. Именно с помощью этого прибора было установлено, что биотоки мозга спящего человека отличаются медленной активностью: их частота колебаний — 1 — 3 в секунду, тогда как в состоянии бодрствования преобладают волны с частотой колебаний 8 — 13 в секунду. Вместе с тем даже при глубоком сне в коре головного мозга животных и человека остаются бодрствующие участки — так называемые «сторожевые пункты», физиологический смысл которых состоит в том, чтобы в необходимых случаях выводить организм из состояния сна. Так, спящий меняет во сне неудобную позу, раскрывается или укрывается при изменении температуры окружающего воздуха, просыпается при звоне будильника или других громких звуках.

Читайте также:  Почему возникает толерантность к снотворным?

Функции сна

На вопрос о том, зачем нужен сон, каждый ответит: чтобы организм отдохнул! Но отдыхает ли он на самом деле?

Да, во сне расслабляются мышцы, снижается скорость обменных процессов, все органы работают вполсилы. Но изменения, происходящие в мозге спящего, не позволяют сказать, что нервная система тоже отдыхает.

Есть такое выражение: «Смена деятельности – лучший отдых». Для головного мозга сон – это всего лишь смена деятельности, но никак не расслабление. Всю ночь в нервных центрах кипит работа – мозг реализует функции сна.

Итак, зачем человек должен спать?

  1. Органы и мускулатура получают «передышку»
  2. Организм восполняет энергетические ресурсы
  3. Во сне под руководством головного мозга в организме происходит «уборка», активно идут процессы связывания и нейтрализации токсинов. Головной мозг и сам себя очищает. В 2012 году зарубежными учеными была открыта глимфатическая система – система микроканальцев в мозге, которая открывается во время сна и отвечает за выведение токсинов из центральной нервной системы.
  4. Происходит запоминание, формирование долгосрочной памяти, закрепление новых навыков.
  5. Осуществляется «сканирование» организма – анализ состояния органов, а также устранение выявленных неполадок.
  6. Улучшается состояние иммунитета, так как именно во сне происходит наиболее активное образование иммунокомпетентных клеток.

Качество сна

Специалистами было проведено сравнительное исследование, в котором детально изучено качество сна в различных условиях. Для проведения эксперимента были взяты два типа матрасов: со стандартными характеристиками (“стандарт”) и более комфортный эргономический (“качество”). Каждый испытуемый (взрослые мужчины, средний возраст которых составляет 32 года) спал на каждом из матрасов в двух сессиях. Ученые, занимающиеся исследованиями доказали, что свойства матраса существенно влияют на качество сна, что подтверждается результатами. На ортопедическом матрасе наблюдается более стабильный сон, сокращается время, необходимое для засыпания, существенно уменьшается число ночных пробуждений.

Наука доказывает, что удобство зависит от правильного выбора жесткости. Это, в свою очередь, может значительно повысить качество отдыха и, соответственно, обеспечить комфортное пробуждение. Кровать выполняет функцию поддержки тела во время сна, когда мускулатура полностью расслаблена и не в состоянии поддерживать позвоночник. В общем надо учитывать, что матрас не должен быть ни слишком мягким, ни слишком жестким. Он должен поддерживать правильное, анатомичное положение позвоночника, который имеет естественные изгибы в форме буквы “S”. Кроме того, матрас должен восстановить свою форму при снятии или перераспределении нагрузки. Хороший матрас поддерживает тело во всех точках, сохраняя каждый позвонок в его естественном положении, во избежание перенапряжения межпозвоночных дисков. В противном случае в организме постоянно возникают дискомфортные ощущения из-за сжатия межпозвоночных дисков или застоя крови и лимфы. Следствием является нарушения сна и частые пробуждения, которые к утру оставляют чувство усталости и недомогания. Во избежание негативных эффектов следует также обратить внимание на соответствие матраса и основания.

Современные представления о механизмах сна

Например, у одного больного из всех органов чувств был сохранен только один глаз, закрытие которого погружало больного в состояние сна. Многие вопросы организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий. Экспериментально было доказано, что сон возникает во всех случаях устранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга нейроны лобной коры тормозят активность нейронов центра сна заднего гипоталамуса. В состоянии сна, когда снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, тормозные влияния лобной коры на гипоталамические центры сна снижаются.

Между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными структурами мозга имеются реципрокные отношения. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и наоборот. При бодрствовании за счет потоков афферентации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации, которые оказывают восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на центры сна заднего гипоталамуса, что устраняет блокирующие влияния гипоталамических центров сна на ретикулярную формацию среднего мозга. При уменьшении потока сенсорной информации снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга. В результате чего устраняются тормозные влияния лобной коры на нейроны центра сна заднего гипоталамуса, которые начинают еще активнее тормозить ретикулярную формацию ствола мозга. В условиях блокады всех восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга наблюдается медленно волновая стадия сна.

Гипоталамические центры за счет связей с лимбическими структурами мозга могут оказывать восходящие активирующие влияния на кору мозга при отсутствии влияний ретикулярной формации ствола мозга. Эти механизмы составляют корково-подкорковую теорию сна (П.К. Анохин), которая позволила объяснить все виды сна и его расстройства. Она исходит из того, что состояние сна связано с важнейшим механизмом – снижением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Сон бескорковых животных и новорожденных детей объясняется слабой выраженностью нисходящих влияний лобной коры на гипоталамические центры сна, которые при этих условиях находятся в активном состоянии и оказывают тормозное действие на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.

Введение

Сон — естественный физиологический процесс пребывания в состоянии с минимальным уровнем мозговой деятельности и пониженной реакцией на окружающий мир или общее торможение. [5]

Сон — особое состояние сознания человека, включающее в себя ряд стадий, закономерно повторяющихся в течение ночи. Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга.

Около трети своей жизни человек проводит во сне и без сна не может обходиться. Во сне у человека снижаются активность обменных процессов и мышечный тонус, активнее идут процессы анаболизма, тормозятся нервные структуры. Все это способствует восстановлению сил после дневных умственных и физических нагрузок.

Актуальность темы заключается в том, что сон как функциональное состояние мозга долгое время находится в поле зрения исследователей, занимающихся проблемой мышления, поэтому раскрытие данной темы будет важным для тех, кто хочет понять, что такое сон и какими способами можно улучшить его, опираясь на знания ученых.

Объектом исследования является сон человека с точки зрения психофизиологии.

Предмет исследования — методы исследования психофизиологии сна.

Цель работы состоит в изучении методов исследования психофизиологии сна.

В процессе написания данной работы необходимо выполнить следующие задачи:

1. Ознакомиться с общей сущностью понятия «психофизиология сна»

2. Изучить на примере научных исследований, описанных в литературе, психофизические основы сна и сновидений

3. Рассмотреть наиболее распространенные методы изучения сна

4. Выявить взаимосвязь сна и сновидения и их влияние на поведение человека.